TIM 4R/4RD без встроенного модема производства Siemens

Модули TIM 4R/4RD способны поддерживать обмен данными между одним или несколькими контроллерами S7-400/ S7-300/ C7 или компьютерными центрами управления (SINAUT ST7cc или ST7sc) и станциями SINAUT ST7 или ST1 через любые каналы связи WAN. Модули TIM 4R/4RD находят применение в тех случаях, когда

• к одному контроллеру необходимо подключить 2 WAN;
• один модуль TIM должен поддерживать функции контроллера и узлового терминала;
• необходимо резервировать каналы связи.

Модули TIM 4R/4RD являются идеальным решением для случаев, когда:

• обмен данными должен выполняться через канал связи, не поддерживаемый встроенными модемами других модификаций модулей TIM 4 (например, через GSM сеть, радиомодем, оптический канал связи);
• модем MD3 должен использоваться как модем выделенной линии (встроенный модем MD3 коммуникационного модуля TIM 43/43D может работать только в сетях с автоматическим вызовом абонента);
• к одному интерфейсу модуля TIM 4R/4RD необходимо подключить несколько модемов выделенной линии MD2 и MD3, образующих звездообразную структуру;
• модем MD4 должен использоваться для обмена данными через выделенный ISDNканал (встроенный ISDN модем MD4 модулей TIM 44/44D может работать только в ISDN сетях с автоматическим вызовом абонента).

Коммуникационный модуль TIM оснащен встроенным микропроцессором и выполняет автономное управление обменом данными через оба канала WAN, освобождая от этих задач центральный процессор программируемого контроллера или компьютера. Такая автономность обеспечивается при работе коммуникационного модуля в составе опрашивающего контроллера, обычного или узлового терминала.

В сети с автоматическим вызовом абонента в режимах терминала или узлового терминала модули TIM 4R/4RD обеспечивают передачу данных с учетом их приоритетности (высокий или нормальный приоритет). При появлении данных с высоким приоритетом выполняется немедленный вызов абонента, установка соединения и передача данных. Данные с нормальным приоритетом накапливаются в буферной памяти модуля и передаются при очередной установке соединения.

В составе обычных и узловых терминалов коммуникационный модуль TIM поддерживает функции сохранения данных с отметками даты и времени в случае отказа канала связи или партнера по связи. Благодаря этому исключается возможность потери данных в подобных ситуациях.

• Гибкие возможности подключения к любым каналам связи WAN через два встроенных комбинированных последовательных интерфейса.
• Работа с программируемыми контроллерами S7-300/ S7-400/ C7 и компьютерными центрами управления.
• Модуль TIM 4RD дополнительно оснащен встроенным приемником сигналов точного времени и поддерживает функции синхронизации даты и времени.
• Удобное конфигурирование соединений с помощью программного обеспечения конфигурирования систем связи SINAUT, упрощение программирования контроллеров за счет использования библиотеки загружаемых функциональных блоков.
• Сохранение телеграмм с их отметками даты и времени (около 10,000) в памяти модуля TIM при отказе каналов связи или партнера по связи.
• Дистанционное программирование и диагностика систем автоматизации (PG маршрутизация) без нарушения обмена данными через выделенные каналы связи или радиосети.
• Возможность интеграции существующих систем SINAUT ST1 в системы SINAUT ST7 за счет поддержки протокола ST1.

1) TD7onCPU can be used over the backplane bus with the following CPU types:
All variants of CPUs 313C, 314 and 314C, CPUs 315-2 DP and 315F-2 DP, as well as all variants of the C7 units C7-633, C7-635 and C7-636

2) The MPI port of the local CPU can be used with the following CPU types:
All variants of CPUs 312, 312C, 313C, 314 and 314C as well as CPU 315-2 DP and CPU 315F-2 DP

TIM 4R/4RD обладают всеми характерными чертами модулей программируемого контроллера SIMATIC S7-300:

• Компактная конструкция;
  Пластиковый корпус формата модулей SIMATIC S7-300 шириной 80 мм.
• 1-й порт WAN: 9-полюсный штекер соединителя D-типа комбинированного последовательного интерфейса RS232/RS485 для подключения внешнего модема или другого приемопередающего устройства.
• 2-й порт WAN: гнездо RJ45 комбинированного последовательного интерфейса RS232/RS485 для подключения внешнего модема или другого приемопередающего устройства.
• Встроенный интерфейс MPI (9-полюсное гнездо соединителя D-типа) для подключения модуля к центральному процессору SIMATIC S7/C7 или к компьютерному центру управления.
• 4-полюсный терминальный блок для подключения цепи питания =24 В.
• Светодиодные индикаторы SF, TXD, RXD, и MPI/K (индикатор TIM BUS в модулях TIM 4R/4RD не задействованы). В модуле TIM 4RD дополнительный индикатор DCF77.
• Адаптер антенного кабеля DCF77 с BNC соединителем, входящий в комплект поставки модуля TIM 4RD и позволяющий производить подключение антенного кабеля.

• Простота монтажа:
  • TIM 4R/4RD монтируется на стандартную профильную шину S7-300 и подключается к внутренней шине контроллера через входящий в комплект поставки шинный соединитель. Модуль может устанавливаться на любое посадочное место, отведенное для размещения сигнальных модулей.
  • В многорядных конфигурациях контроллера с интерфейсными модулями IM 360/ IM 361 коммуникационный модуль TIM 4R/4RD может устанавливаться не только в базовый блок, но и в стойки расширения. Аналогичным образом модуль TIM может быть подключен к блоку управления SIMATIC C7.
  • При использовании в качестве автономного блока модуль монтируется на стандартную профильную шину S7-300 и подключается к программируемому контроллеру SIMATIC S7-400/ S7-300/ C7 или компьютерному центру управления через MPI интерфейс.
• Работа с естественным охлаждением без использования буферной батареи.

Модули TIM 4R/4RD могут работать в режиме терминала, узлового терминала или контроллера (опрашивающего контроллера). Для каждого интерфейса WAN устанавливается свой режим работы. Эти режимы работы могут быть одинаковыми или разными.

В зависимости от типа используемого внешнего приемопередающего устройства для каждого WAN интерфейса может устанавливаться драйвер выделенной линии или драйвер сети с автоматическим вызовом абонента.

Модули обеспечивают независимое управление обменом данными через оба подключенных канала связи WAN. Для выполнения этих задач TIM 4R/4RD оснащен встроенным микропроцессором и буферной оперативной памятью, позволяющей сохранять до 10,000 телеграмм. Встроенная память позволяет сохранять данные в случае отказа канала связи или партнера по связи, а также оптимизировать процессы обмена данными в сетях с автоматическим вызовом абонента.

Операционная система модуля TIM хранится в Flash EPROM. Все параметры настройки заносятся в системный блок данных, сохраняемый в энергонезависимой памяти (Flash EPROM).

SINAUT программа в центральном процессоре SIMATICS7/C7 формируется с помощью функциональных блоков библиотеки SINAUT TD7, которые выполняют сбор данных, проверку этих данных на наличие изменений и передачу с помощью модуля TIM через WAN. При этом центральный процессор присваивает всем данным отметки даты и времени. В сетях с автоматическим вызовом абонента передача данных выполняется с учетом их приоритета (высокий или нормальный).

При работе в составе компьютерных центров управления (SINAUTST7cc/ST7sc) запросы оператора преобразуются в телеграммы SINAUTи передаются в модуль TIM с соответствующим адресом. Преобразование запросов оператора выполняется с учетом используемой конфигурации SINAUTST7cc/ST7sc.

Все посылаемые телеграммы модуль TIM сначала записывает в свою буферную память, откуда распределяет их по целевым портам WAN. Способ дальнейшей передачи этих данных зависит от типа используемого канала связи и от выбранного режима работы модуля TIM:

• Выделенная линия, радиосеть
  В режиме обычного или узлового терминала передача данных, находящихся в буферной памяти модуля TIM, выполняется после получения запроса от опрашивающего контроллера. Если в момент получения запроса данные для передачи отсутствуют, то модуль TIM посылает только подтверждение о получении запроса. В режиме опрашивающего контроллера после каждой отправки запроса и получения ответа модуль TIM выполняет пересылку одного из сообщений из своей буферной памяти (настройка "по умолчанию"). При конфигурировании модуля TIM эту настройку можно изменить, указав количество сообщений, передаваемых между двумя последовательными вызовами.
• Сеть с автоматическим вызовом абонента
  В режиме терминала или узлового терминала модуль различает данные с высоким и нормальным приоритетом. Появление  данных с нормальным приоритетом не вызывает немедленной установки соединения. Для данных с высоким приоритетом выполняется немедленная установка соединения и передача данных. Если в этот момент в буферной памяти модуля присутствуют данные с нормальным приоритетом, то они передаются вслед за высокоприоритетными данными. Передача данных из буферной памяти может выполняться в соответствии с их приоритетом или по принципу FIFO (First In, First Out - первым вошел, первым вышел). В режиме опрашивающего контроллера модуль TIM будет немедленно устанавливать необходимое соединение и передачу данных независимо от их приоритета.

Телеграммы, полученные модулем TIM через WAN без ошибок, передаются в центральный процессор программируемого контроллера или компьютерного центра управления SINAUTST7cc/ST7scи обрабатываются его программой.

Для передачи данных используются протоколы SINAUT ST7 или SINAUT ST1. Режимы работы зависят от типа используемых каналов связи WAN:

• Для обмена данными через выделенную линию и радиосетьобычно используется режим опроса. Если в системе присутствует несколько опрашивающих контроллеров, то применяется режим мультимастерного опроса с временными интервалами (не поддерживается протоколом SINAUT ST1). При обмене данными с временными интервалами модуль TIM 4R может выступать только в роли обычного или узлового терминала. Модуль TIM 4RD оснащен приемником сигналов точного времени DCF77 и может использоваться в режиме контроллера.
• В сетях с автоматическим вызовом абонентаобмен данными выполняется в спонтанном режиме.

PG/OP функции связи

PG/OP функции связи находят применение для дистанционного программирования систем автоматизации SIMATIC S7 через LAN.

• S7 routing
  процедуры S7 routing обеспечивают "прозрачность" сети и позволяют использовать программатор для обмена данными со всеми связанными сетями. Поддержка процедур S7 routing в протоколе SINAUT ST7 позволяет выполнять дистанционное программирование и диагностику всех станций SINAUT (центральных процессоров, модулей TIM) через WAN.

Диагностика

SINAUT ST7 поддерживает широкий набор диагностических функций, которые позволяют:

• определять режимы работы модулей TIM;
• считывать текущие состояния модулей TIM;
• получать основную диагностическую информацию;
• считывать содержимое диагностического буфера модулей TIM;
• получать информацию о состоянии соединений с локальными и удаленными партнерами по связи (CPU, TIM, ST7cc, ST7sc);
• выполнять мониторинг передачи телеграмм модулями TIM для регистрации трафика.

Конфигурирование

Конфигурирование модуля TIM 4R/4RD выполняется с помощью программного обеспечения конфигурирования SINAUT ST7, установленного на программаторе. Функциональные блоки библиотеки SINAUT TD7 используются для написания SINAUT программы, исполняемой центральным процессором программируемого контроллера. И программное обеспечение конфигурирования, и библиотека функциональных блоков входят в комплект поставки пакета SINAUT ST7.

Системный блок данных SDB, генерируемый для модуля TIM 4R/4RD во время его конфигурирования, загружается в TIM. Такая загрузка может выполняться из SIMATIC Manager STEP 7 или с помощью функции "Upload SDBs" инструментальных средств диагностики и обслуживания пакета SINAUT ST7. Загрузка сформированного SDB в модуль TIM производится следующими способами:

• для модуля, используемого в качестве коммуникационного процессора SIMATICS7-300/C7, - через MPI интерфейс центрального процессора программируемого контроллера;
• для модуля, используемого в автономном режиме, - через встроенный MPI интерфейс модуля TIM.

Подключение к традиционным WAN

Для подключения к традиционным WAN модули TIM 4R и 4RD оснащены двумя интерфейсами RS232/RS485 для подключения внешних коммуникационных приборов следующих видов:

• Модемы выделенной линии (например, MD2) для соединений точка к точке, точка к нескольким точкам или построения линейных структур.
• Приборы беспроводной связи различных производителей для работы в мобильных радиосетях с использованием процедур разделения по времени.
• Аналоговых модемов телефонной линии (например, MD3) для работы в аналоговых телефонных сетях или в выделенных линиях.
• ISDN модемы (например, MD4) для подключения к ISDN сети.
• GSM модемы (например, MD720-3) для обеспечения доступа к мобильной радиосети.

Примеры конфигураций с модулями TIM 4R и TIM 4RD

Узловой терминал 

В узловом терминале на базе контроллера SIMATIC S7-400 модуль TIM 4R подключается к S7-400 через MPI и поддерживает обмен данными, например, с подчиненными станциями через радиомодем, подключенный к одному из двух интерфейсов RS232/RS485. Подключение к центру управления выполняется через выделенную линию и модем MD2, подключенный к второму интерфейсу RS232/RS485 модуля TIM 4R.

Во втором узловом терминале модуль TIM 4R устанавливается в монтажную стойку контроллера S7-300 и поддерживает обмен данными через радиоканал с подчиненными станциями и через выделенную линию с центром управления.

Если в одной или в обеих радиосетях используются процедуры разделения во времени, то вместо модулей TIM 4R необходимо использовать модуль TIM 4RD с встроенным приемником сигналов точного времени DCF77. Только в этом случае возможен точный отсчет времени, используемый для организации обмена данными.

В такой конфигурации обмен данными может осуществляться между всеми SINAUT станциями независимо от типов используемых каналов связи.

Резервированные каналы связи

С помощью модуля TIM 4R станция SINAUT может быть подключена к центру управления через резервированные каналы связи. В такой конфигурации модуль TIM 4R устанавливается как со стороны станции, так и со стороны центра управления. В данном примере резервированные каналы построены на базе арендованной линии и радиосети, т.е., на базе традиционных WAN, для чего к встроенным интерфейсам (2 x RS232/RS485) модулей TIM 4R подключены соответствующие внешние приемопередающие приборы. Два модуля TIM координируют процедуры обмена данными. В нормальном режиме обмен данными выполняется через основной канал связи (например, через арендованную выделенную линию). В случае повреждения основного канала обмен данными осуществляется через резервный канал. После восстановления основного канала выполняется автоматическое переключение на обмен данными через этот канал.

Центр управления 

Модуль TIM 4R может устанавливаться со стороны центра управления и работать автономно или в сочетании с другими модулями TIM. В следующем примере модули TIM 4RD и TIM 4R подключаются к компьютеру центра управления (например, ST7cc) через интерфейс MPI. Дополнительно к сети MPI подключен программируемый контроллер S7-400, что позволяет поддерживать обмен данными и с SINAUT станциями.

Беспроводная и телефонная сеть подключаются к двум интерфейсам RS232/RS485 модуля TIM 4RD. Контроллер S7-400 подключается к обеим сетям (резервированное подключение) через модуль TIM 4R. Модуль TIM 4RD оснащен приемником сигналов точного времени DCF77, поэтому в радиосети могут использоваться процедуры разделения во времени.

Мобильная радиосеть GSM и арендованная выделенная линия подключаются к второму модулю TIM 4R центра управления. Для поддержки соединения "точка к точке" через выделенную линию порт модуля TIM настраивается на использование интерфейса RS485.

К такому порту допускается производить подключение до 30 модемов выделенных линий. Например, модемов MD2.

Если сетевые узлы SINAUT должны пересылать сообщения с отметками даты т времени, то модуль TIM 4RD выступает в роли ведущего устройства отсчета времени. Через шину MPI модуль TIM 4RD выполняет периодическую синхронизацию времени компьютера центра управления, программируемого контроллера S7-400 и модуля TIM 4R центра управления. Оба модуля TIM центра управления выполняют синхронизацию времени всех станций, подключенных через WAN.